シラバス参照

科目名 生物化学2 
担当者氏名

氏田 稔

全開講対象学科 農学部応用生物化学科
年次 2年次 
クラス C・D 
講義学期 前期 
単位数
必選区分 必修科目 
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-専門教育科目群必修 
備考  



準備学習・事後学習
・日頃から新聞、雑誌、各種メディアなどで生命科学に関する最新の情報を随時チェックし、生命科学全般に対して広く関心を持つようにすること。
・毎回の授業内容をテキストや参考文献などで調べ、自分なりにまとめること(授業時間に見合うだけの時間を必要とする)。
・次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味などを理解しておくこと(授業時間に見合うだけの時間を必要とする)。
・疑問点に対する教員からの解説に関しても復習すること。
・授業時間の2倍の自己学習を必要とする。 
履修上の留意
 1年次後期の必修科目である生物化学1と選択科目である細胞生物学の内容を充分に理解していなければならない。また、有機化学の知識も必要である。生物化学2の学習は2・3年次の代謝生化学、動物生命科学、タンパク質・遺伝子工学の修得にとって大変重要である。 
授業の概要と目的
 生物化学2では酵素、ビタミン、脂質および核酸(DNAとRNA)などの構造と機能について学ぶ。また、実際の研究方法についても説明し、特にタンパク質実験法と遺伝子操作について詳述する。キーワードは「分子認識」、「酵素」、「遺伝子クローニング」である。講義では2種類のテキストを使用する。生物化学2で学ぶ内容は農学を含む生命科学の基礎・基本であり、応用生物化学科のカリキュラムを履修する上で不可欠な知識の習得を目的とする。本科目はDP2の生命科学に該当する科目である。
(科目ナンバリングコード:AB21201) 
サブタイトル
 生物化学は生命現象を分子レベルで解明する学問であり、生物学と化学の知識が要求される。本学科のどの分野を学ぶ上でも不可欠な知識・センスである。 
到達目標
・酵素などのタンパク質の構造と機能の関係を論理的に論述することができる。
・生命現象を分子認識の観点から説明することができる。
・遺伝子操作の原理と実際について理解する。
・指定した問題集に対する正答率が60%以上である。 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. タンパク質のコンホメーション   タンパク質のコンホメーション(立体構造、高次構造、三次元構造)は、そのアミノ酸配列(一次構造)によって決定される。また、タンパク質の形(構造)は、その働き(機能)にとって極めて重要である。すなわち、遺伝子はタンパク質の一次構造だけではなく、コンホメーションや機能までも支配している。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
2. 分子認識と酵素の触媒機構   酵素タンパク質のアミノ酸配列の違いから固有のコンホメーションが生じ、それに適合する相手(基質)とだけ結合し、酵素反応が始まる。分子間の認識・結合が生体反応の基本である。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
3. 酵素の性質と種類   生体触媒である酵素には最適温度や最適pHなどがある。活性中心や酵素の単位なども酵素学において重要である。また、酵素には多くの種類があり、6つに分類されている。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
4. 酵素反応速度論   酵素反応はミカエリス・メンテンの式で表すことができる。ミカエリス定数は各酵素の基質に対する親和性を表しており、ラインウィーバー・バークの逆数プロットにより求めることができる。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
5. ビタミンと金属   ビタミンには水溶性のものと脂溶性のものがある。水溶性ビタミンには補酵素の構成成分となっているものが多い。ビタミンと金属は酵素の補因子として重要であり、食べ物として摂取する必要がある。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
6. 酵素の活性化と阻害   生体内において酵素は活性化、阻害、発現制御、分解など様々なメカニズムにより、その活性が調節されている。アロステリック酵素は代謝の調節において重要な働きをする。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
7. タンパク質実験法   SDS-ポリアクリルアミドゲル電気遊動(SDS-PAGE)、ウェスタンブロット法、エライザ法(ELISA)、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体などの基礎知識はタンパク質の研究に不可欠である。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
8. 脂質の種類と構造   脂質は長鎖脂肪酸などを持つ生体物質であり、水に溶けにくい。単純脂質と複合脂質に分類され、疎水性や両親媒性など、それぞれの特徴的な性質が機能と大きく関係している。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
9. 脂質の性質と機能   脂質はエネルギーの貯蔵体としてだけではなく、細胞膜の構成成分や胆汁酸、ステロイドホルモン、ビタミンD、プロスタグランジンなどの前駆物質として機能している。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
10. 核酸の種類と構造   核酸は塩基、ペントース、およびリン酸から成るヌクレオチドを基本単位とした、鎖状のポリヌクレオチドであり、DNAとRNAの2種類がある。DNAは相補的塩基対を形成して二重らせん構造をとる。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
11. 核酸の性質   DNAは変性し、また、再生する。つまり条件により一本鎖になったり、二本鎖になったりする。核酸のハイブリダイゼーションは遺伝子を研究する時によく使われる手法である。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
12. 遺伝子発現   DNAの遺伝情報は、通常、mRNAに転写され、続いてタンパク質に翻訳される。この過程でも相補的塩基対形成が重要であり、また、真核細胞と原核細胞では遺伝子発現にいくつかの違いがある。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
13. 遺伝子操作の原理   遺伝子操作(組換えDNA実験)では、制限酵素、リガーゼ、クローニングベクター、発現ベクター、コンピテントセルなどが使われる。ゲノムクローニングとcDNAクローニングは原理も目的も異なっている。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
14. 遺伝子操作の実際   生体試料からDNAやRNAを調製し、PCRなどを行い、最終的に遺伝子をクローニングする。続いて塩基配列を決定する。組換えタンパク質(融合タンパク質、キメラタンパク質)の作製も重要な手法である。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
15. 逆遺伝学   タンパク質の精製から始め、アミノ酸配列を手掛かりとして遺伝子を同定し、変異体を作製する(部位指定変異導入など)ことにより、その遺伝子の機能を研究していくことを逆遺伝学という。必要に応じて疑問点に対する解説も行う。 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 「Essential 細胞生物学 原書第4版」    南江堂 
2. 「ヴォート基礎生化学 第5版」    東京化学同人 
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 「生化学辞典 第4版」    東京化学同人 
2. 「細胞の分子生物学 第6版」    ニュートンプレス 
3. 「分子細胞生物学 第7版」    東京化学同人 
4. 「レーニンジャーの新生化学 上・下 第6版」    廣川書店 
5. 「生命科学 改訂第3版」    羊土社 
授業方法の形式
講義 
成績評価方法及び評価基準
 定期試験の結果(100%)によって評価する。特別な事情を除き、欠席・遅刻・早退は厳禁であり、減点となる。皆勤は当然のことであり、特に加点はしない。 
受講生へのメッセージ
 わからないことがあれば質問し、あるいは自分で調べるなど、積極的に講義に参加することを期待します。生物化学の知識は現代社会の常識となりつつあります。講義を通して、科学的思考力や知的好奇心を育み、命の大切さ・複雑さを知ってください。また、科学の知識に偏ることなく、文化や伝統なども大切にする、知性と品格のある人間になってください。講義では板書したことを受動的に書き写すだけではなく、話している内容を理解し、自ら重要だと判断した場合に書き取ることができるようにトレーニングを積んでください。人生において学問は非常に大切です。 
参考URL
画像
ファイル
更新日時 2019/01/18 18:38


PAGE TOP